JPH02298105A - マイクロストリップ・アンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明は、平板状の誘電体板の両面に電極を構成してな
るマイクロストリップ・アンテナの改良に関する。

［従来の技術］ 第２図に、従来のマイクロストリップ・アンテナの構造
を断面図で示す、平板状の誘電体板ｌの上面に放射電極
２が、下面にアース電極３が形成されている。誘電体板
１は、矩形の平板状の部材からなり、誘電体セラミンク
スや合成樹脂により構成されている。放射電極２は、誘
電体板１より小さく形成されており、他方１．アース電
極３は誘電体板１の下面の全面に形成されている。　そ
して、同軸ケーブル５の中心導体が給電点４に接続され
ている。

〔発明が解決しようとする技術的課題］第２図のマイク
ロストリップ・アンテナの放射電極２の給電点４から給
電した場合、第３図に矢印で示す電界が生じる。従って
、このアンテナの指向特性は、このままの形状では、共
振周波数付近において、はとんど電界のベクトルの変化
がないため、あまりコントロールできなかった。

他方、広い指向特性を得るには、第４図に斜視図で示す
ように、放射電極６側に凸になるように、誘電体板７全
体を屈曲加工する方法が提案されている。しかしながら
、図示のように屈曲された誘電体板７の製造は、平板型
の誘電体板の製造に比べて非常に難しく、コストも高く
付くことになる。

のみならず、上面及び下面に形成する放射電極６及びア
ース電極８の付与も困難となる。

よって、本発明の目的は、比較的簡単な工程で製造する
ことができ、かつ広い指向特性を実現し得るマイクロス
トリップ・アンテナを提供することにある。

〔技術的ｉｌ！題を解決するための手段］本発明のマイ
クロストリップ・アンテナは、比誘電率εが５より大き
い誘電体セラミックスまたは誘電体セラミックスと樹脂
の複合材料よりなり、互いに平行な上面及び下面を有す
る平板型の誘電体板と、この誘電体板の上面及び下面に
それぞれ形成された放射電極及びアース電極とを備え、
放射電極の外周縁からアース電極に至る部分に存在する
誘電体板の側面部分の少な（とも一部が傾斜面で構成さ
れていることを特徴とする。

本発明のより特定的な例によれば、上記放射電極は、ア
ース電極と表裏対向する誘電体板の上面領域に包含され
るように形成される。

さらに特定的な例によれば、放射電極は、アース電極と
同心に配置され、かつ該放射電極の外周縁からアースに
至る誘電体板側面が凹状曲面または凸状曲面に構成され
る。

〔作用〕

互いに平行な上面及び下面を有する平板型の誘電体板の
側面部分の少なくとも一部が傾斜面で構成されているの
で、該傾斜面の傾斜及び形状を工夫することにより、よ
り広い指向特性を実現することが可能となる。しかも、
誘電体板の上面及び下面は互いに平行とされており、す
なわち平板型の誘電体板を用い、その上面及び下面に放
射電極及びアース電極を形成するものであるため、製造
工程が煩雑化することもない。

〔実施例の説明〕

第１図（ａ）及び（ｂ）は車載用アンテナ装置に適用し
た本発明の一実施例のマイクロストリップ・アンテナを
示す断面図及び平面図である。

マイクロストリップ・アンテナ１０は、互いに平行な上
面１１ａ及び下面１１ｂが凹状曲面からなる側面１１ｃ
で連結された誘電体板１１を用いて構成されている。

誘電体板１１は、比誘電率εが５より大きい誘電体材料
で構成されている。これは、εが５以下の材料を用いた
場合にば、その形状の効果が少なく広い指向性を実現で
きないからである。なお、εの上限値は特に限定されな
い、このような誘電体材料としては、例えばポリブチレ
ンチレフタレート（ＰＢＴ）とＣａＴｉＯｓとを混合し
た材料のような樹脂−セラミンクス複合材、あるいはＡ
ｌｚｏｚ（アルミナ）のような誘電体セラミックスを例
示することができる。

誘電体板１１は、凹状曲面からなる側面１１ｃを有する
ように、平板状の母誘電体板から切り出すことにより、
あるいは上記誘電体材料を図示の形状に成形することに
より容易に得ることができる。

誘電体板１１の上面には、円板状の放射電極１２が形成
されている。他方、下面には、全面にアース電極１３が
付与されている。同軸ケーブル１６の外導体がアース電
極１３に、中心導体が給電点１５に接続されている。

放射電極１２は導電性ペーストを誘電体板１１の上面に
塗布・焼付けることにより、あるいはめっきやスパッタ
リング等の膜形成法により形成することができる。また
、アース電極１３についても、同様に形成し得るが、本
実施桝では、車載用アンテナ装置として応用したもので
あるため、自動車の屋根により構成されている。すなわ
ち、屋根の一部を利用してアース電極１３が構成されて
いる。

もっとも、アース電極１３は、放射電極１２と同様に、
導電性材料を誘電体板１１の下面に付与することにより
形成してもよい。

第１図（ａ）及び（ｂ）から明らかなように、放射電極
１２はアース電極１３よりも小さく、かつ同心に配置さ
れている。従って、厚み方向に見たときに、放射電極１
２は、アース電極１３に包含されるように形成されてい
る。

誘電体板１１の上下面に形成された放射１ａｐｉ１２及
びアースｔ８ｉ１３が上記の関係に構成されているため
、誘電体板１１の側面１１ｃは放射電極１２の外周縁１
２ａからアースｔｆｆｉ１３側に向かって拡がるように
凹状曲面に形成されている。この凹状曲面の形状は、所
望とする指向特性に従って変更され得るものである。

第１図実施例のマイクロストリップ・アンテナ１０では
、誘電体板１１の側面に凹状曲面が構成されているので
、放射電極１２の給電点１５から給電した場合、誘電体
板１１の側面１１ｃに平行な方向に磁壁ができ、従って
より広い指向特性が得られる。

なお、１４は被覆樹脂を示し、耐環境特性を高めるため
に放射電極１２の上面を覆うように設けられている。被
覆樹脂１４は、任意の合成樹脂により構成されるが、ア
ンテナとしての特性に影響を与えないように比較的低誘
電率のものを用いることが好ましい。

第１図実施例の具体的な特性を第５図及び第６図を参照
して説明する。

誘電体板１１を、ＰＢＴ＋ＣａＴｉＯｓからなる複合材
で構成した場合の第１図実施例の入力インピーダンス特
性を第５図に示す、第５図から明らかなように、リター
ンロスが１０ｄＢ以上であり、帯域は約５％強あること
がわかる。

また、上記実施例の指向特性を第６図に示す。

なお、比較のため、同一の誘電体材料で構成した第２図
従来例の指向特性を第７図に示す、第６図から、本実施
例のマイクロストリップ・アンテナでは、仰角７０’〜
８０°においてピークを有し、誘電体板の主面に垂直な
方向では多少凹んでいることがわかる。また、水平方向
においては、Ｅ面で４ｄＢ、Ｈ面で１０ｄＢ程、従来例
に比べて広角になっていることがわかる。

従って、本実施例のマイクロストリップ・アンテナ１０
では、誘電体板１１の形状が上記のような凹状曲面を有
するように構成されているため、従来例に比べてより広
い指向特性を実現し得ることがわかる。

なお、誘電体板１１の側面形状は、第１図実施例のもの
に限定されない０例えば、第８図（ａ）〜（ｄ）に示す
ように、種々の形状の傾斜面２１Ｃ〜２４ｃを有する誘
電体板２１〜２４を用いて、所望の指向特性を有するマ
イクロストリップ・アンテナを構成することができ、こ
れらの形状も本発明に包含されるものであることを指摘
しておく。

同様に、誘電体板や放射電極の平面形状についても、第
１図実施例のような円形のものに限定されないことを指
摘しておく０例えば、第９図（ａ）に示すように、下面
側が矩形の誘電体板３１の上面を円形の領域とし、該円
形領域に放射電極３２を形成したものであってもよく、
あるいは第９図（ｂ）に示すように矩形の誘電体板３３
の上面をより小さな矩形とし、咳小さな矩形ｔＲ域に放
射電極３４を形成したものであってもよい。

のみならず、厚み方向に見た時に放射電極がアース電極
に包含される領域に形成されている必要も必ずしもない
、また、第８図（Ｃ）に例示したように、放射電極は、
誘電体板の上面（下面と平行に配置されている面）の全
領域に渡って形成される必要もない。

（発明の効果〕 以上のように、本発明によれば、放射電極の外周端縁か
らアース電極に至る部分に存在する誘電体板の側面の少
なくとも一部が傾斜面で構成されているので、該傾斜面
の形状を工夫することにより種々の指向特性を有するマ
イクロストリップ・アンテナを得ることができる。しか
も、上面及び下面が互いに平行な平面で構成された平板
型の誘電体板を用いるため、電極の形成が容易であり、
第４図に示した従来例のように製造工程が煩雑化するこ
ともない。

よって、任意の指向特性を有するマイクロストリップ・
アンテナを安価に量産することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の一実施例のマイクロストリップ
・アンテナの断面図、第１図（ｂ）は平面図、第２図は
従来のマイクロストリップ・アンテナの断面図、第３図
は第２図従来例における電界分布を説明するための斜視
図、第４図は従来のマイクロストリップ・アンテナの他
の例を説明するための斜視図、第５図は第１図実施例の
入力インピーダンス特性を示す図、第６図は第１図実施
例における指向特性を示す図、第７図は第２図従来例の
指向特性を示す図、第８図（ａ）〜（ｄ）は本発明の他
の実施例を説明するための各断面図、第９図（ａ）及び
（ｂ）は、それぞれ、誘電体板及び放射電極の形状の変
形例を説明するための各平面図である。 図においては、ｌＯはマイクロストリップ・アンテナ、
１１は誘電体板、Ｉｌｃは側面、１２は放射Ｔ！！極、
１２ａは外周端縁、１３はアース電極、１４は被覆樹脂
を示す。 第１図 第２図 ２．０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０
０第６図　　　・篠弛助鴎仮ＩＦｒ心−ン第７図　　、
従Ｔ例め族ｆｆ１ｌぐ９−ン仔 第９ （ｂ）　　　１２ 図 （ｂ）３曝

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）比誘電率εが５より大きい誘電体セラミックスま
   たは誘電体セラミックスと樹脂との複合材料よりなり、
   互いに平行な上面及び下面を有する平板型の誘電体板と
   、 前記誘電体板の上面に形成された放射電極と、前記誘電
   体板の下面に形成されたアース電極とを備え、 前記放射電極の外周縁からアース電極に至る部分に存在
   する誘電体板の側面部分の少なくとも一部が、傾斜面で
   構成されていることを特徴とする、マイクロストリップ
   ・アンテナ。
2. （２）前記放射電極は、前記アース電極と表裏対向する
   誘電体板の上面領域に包含されるように形成されている
   、請求項１記載のマイクロストリップ・アンテナ。
3. （３）前記放射電極が前記アース電極と同心に配置され
   ており、該放射電極の外周縁からアース電極に至る誘電
   体板の側面部分が凹状曲面または凸状曲面で構成されて
   いる、請求項２記載のマイクロストリップ・アンテナ。